创新研修-矩形花键拉刀设计-

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1、HarbinInstituteofTechnology2012年春季创新研修课作业矩形花键拉刀设计院系：机电学院工业设计系班级：学生姓名：学号：授课教师：教师评价：矩形花键拉刀设计哈尔滨工业大学机电学院工业设计任务说明任务主要为建立花键孔拉削加工刀具设计的基木方法，并以三维图形表示其刀具基木结构。具体设计小径定心，具有倒角齿、花键齿和圆孔齿三种齿形，圆孔齿与花键齿交互排列的矩形花键拉刀。已知条件：内花键尺寸:大径D=058〃10(058『上加),小径〃=052〃7(052『血/〃/〃)，键槽宽〃=10〃11(10『°9加)，倒角C=0.5mm,键数n=8.拉削

2、长度：L=(50-80)mm工件材料：18CrMnTil56-207HBS预制孔直径:dQ=051.5O；。】2沏?)拉床型号L6120设计过程首先通过翻阅专业帖籍及上网查阅资料了解拉削与拉刀的基木知识，包括拉削和拉刀种类、拉刀结构组成、拉削图形及拉刀的安装等，然后根据相关知识参照其他拉刀设计实例进行矩形花键拉刀的设计和计算，最后通过犀牛三维建模软件建立矩形花键拉刀模型。一、刀齿的配置、齿形及参数计算1、矩形花键拉刀刀齿的配置形式根据工件的不同要求，矩形花键拉刀可冇不同的刀齿配置形式序号加工部位刀齿配置及顺序特点应用1花键齿只有花锥齿拉刀结构只简单•但不易保证

3、大小径同轴度预制孔粘度较高时采川2a圆孔及花蚀1)花键齿2)圆孔齿圆刀齿不必分开屑梏•且可用较大齿升駅。但工件短时,花键齿离开工作后,最初儿个圆刀齿切下很少余量或切不下余量，致使工件下移，不能保证大小径同轴度拉削长度大于30mm.同时工作齿数不少于5的工件2b1>圆孔齿2)花键齿可消除序号2a的缺点，但是圆刀齿齿数稍增加，是一种常用的结构工件长度为(10x27)mni.可将长度为<3"8)ran的工件迭在一起拉削，则拉削长度可达60mm3花键及倒角1>倒角齿2)花键齿倒角齿切去花键的部分余虽•故花键齿书可减少。也是一种常用结构預制孔精度应达到H94a岡孔.花键

4、.倒1)倒角齿加工工艺性好.因廨削花键齿或倒角齿时.只适用于拉削长度大于角2)圆孔齿碰伤删孔齿的危险性很小。但工件长度不够圆孔齿部分长度的工件3)花键齿时•倒角与花键可能错位.4b1)倒角齿2)花键齿3)圆孔齿与序号2a有和同的特点，此外磨削花锥齿时易与倒角齿和圆孔齿干涉•但成套花键拉刀无此缺点拉削长度大于30mm.同时工作齿数不少于5,以及成套拉刀4c1)闘孔齿2)花键齿3)倒角齿工艺上的缺点同序号4b.切无序号2a的有点很少采用4d1)恻孔齿2)倒角齿3)花键齿轻易加工,拉刀较短,对预制孔要求也不严应用较•普通4e1>倒角齿2)花键齿■圆孔齿交互排列圆孔.

5、花铤同时拉削.保证小径与键格有很高的位置梢度，但加工困难是国际上通用的小径定心矩形花键拉刀的结构形式5a两根一套的拉刀1)倒角齿2)花键齿特点同序号3,但对预制孔粘度无要求成套拉刀中的笫一根5b网根一套的拉刀1>花键齿2)圆孔齿花键大小径一次拉成.可保证同轴度，但前导部键宽小于第一根拉刀，造成傩侧有微小台阶键宽公差>0・06mm时的第二根拉刀5c1>花键齿2)闘孔齿Ab部可取较大齿升虽，此种结构拉刀可获得较好粘度及较低的键側农面粗槌度键宽公差<0・OGiiun时的第二根拉刀2、花键齿底径4按下式计算：d.5〃加式中d——内花键小径3、矩形花键拉刀倒角齿计算

6、矩形花键拉刀倒角齿直径和测量值的计算序号名称符号计算公式说明1倒角齿最大宽度BB、=B+2CB—键宽的基本尺寸(inm)C—倒角尺寸5m>2中间值輕sin%=B{/dd—内花键小径(mm)3中间值輕©2=90•-4>]-o<9—倒角角度4倒角齿测虽值MM=0.5dcos%5中间值03tan-B“'2H0而胎-2J/一〃cos02sin06眾后一个倒角齿直径£d,=〃+2afsin輕倒角齿在花犍齿之前d,=B+(0.3~0.6)sin(p2倒角齿在花键齿之后二、刀齿的配置、齿形及参数计算4、小径定心矩形花键拉刀设计计算1）拉刀材料：W18Cr4V2）内花键大径

7、最大尺寸/mmZ2nwx=58+0.12=58.123）内花键小径最人尺寸/mmd=52+0.03=52.03lllClA4）花键拉削余S/mrn4=D“一4）=5&12-51.50=6.625）圜孔拉削余量/mm&=久ax—d°=52.03—51.50=0.536）内花键最大件槽宽/mmB=10+0.09=10.097）齿升量/mmaf=0.0718）齿距/mmp=（1.25~1.5）妮取门=139）同时工作齿数么=如_+1=7maxP10）拉削力/NL=FBnz^=282X10.09X8X7=15934111）容屑系数K=312）容屑槽深度/mm力叭>1.

8、13阴匸>1.13^3x0.07x80